圖像的幾何變換教學.ppt

第四章 圖像的幾何變換,我們知道，圖像是對三維實際景物的平面投影。為了觀測需要，常常需要進行各種不同的幾何變換。注意一點，實際上幾何變換不改變像素值，而是改變像素所在的位置。,4.1 圖像的位置變換,一、圖像的平移,注意：平移后的景物與原圖像相同，但“畫布”一定是擴大了。否則就會丟失信息。,4.1 圖像的位置變換,二、圖像的鏡像,注意：做鏡像時，實際上需要對坐標先進行平移，否則將出錯。因為矩陣的下標不能為負。,水平鏡像,垂直鏡像,4.1 圖像的位置變換,三、圖像的旋轉,4.1 圖像的位置變換,圖像的旋轉注意點： 1） 圖像旋轉之前，為了避免信息的丟失，一定有平移坐標，具體的做法有如圖所示的兩種方法。,4.1 圖像的位置變換,圖像的旋轉注意點： 2）圖像旋轉之后，會出現(xiàn)許多的空洞點，對這些空洞點必須進行填充處理，否則畫面效果不好。稱這種操作為插值處理。,4.1 圖像的位置變換,最簡單的方法是行插值或是列插值方法： 1. 找出當前行的最小和最大的非白點的坐 標，記作：(i,k1)、(i,k2)。 2. 在(k1,k2)范圍內(nèi)進行插值，插值的方法 是：空點的像素值等于前一點的像素值。 3. 同樣的操作重復到所有行。,4.1 圖像的位置變換,經(jīng)過插值處理之后，圖像效果就變得自然。,4.2 圖像的形狀變換,一、圖像的縮小 圖像的縮小一般分為按比例縮小和不按比例縮小兩種。圖像縮小之后，因為承載的信息量小了，所以畫布可相應縮小。,4.2 圖像的形狀變換,1. 圖像按比例縮小： 最簡單的是減小一半，這樣只需取原圖的偶（奇）數(shù)行和偶（奇）數(shù)列構成新的圖像。,4.2 圖像的形狀變換,如果圖像按任意比例縮小，則需要計算選擇的行列。 M*N大小的圖像縮小為：kM*kN大小，（k1）。 設舊圖像是F(x,y)，新圖像是I(x,y) 則：I(x,y)=F(int(c*x),int(c*y) c=1/k,K=1/3,4.2 圖像的形狀變換,2. 圖像不按比例縮小： 這種操作因為在x方向和y方向的縮小比例不同，一定會帶來圖像的幾何畸變。,4.2 圖像的形狀變換,圖像不按比例縮小方法： M*N大小的圖像縮小為：k1M*k2N大小，（k11，k21）。 設舊圖像是F(x,y)，新圖像是I(x,y) 則：I(x,y)=F(int(c1*x),int(c2*y) c1=1/k1 c2=1/k2,4.2 圖像的形狀變換,二、圖像的放大 圖像的縮小操作中，是在現(xiàn)有的信息里如何挑選 所需要的有用信息。 圖像的放大操作中，則需對尺寸放大后所多出來的空格填入適當?shù)闹?，這是信息的估計問題，所以較圖像的縮小要難一些。,4.2 圖像的形狀變換,1.按比例放大圖像 如果需要將原圖像放大k倍，則將一個像素值添在新圖像的k*k的子塊中。,放大5倍,4.2 圖像的形狀變換,思考一個問題： 如果放大倍數(shù)太大，按照前面的方法處理會出現(xiàn)馬賽克效應。如果這個問題交給你，有沒有辦法解決？或者至少有所改善？,4.2 圖像的形狀變換,2. 圖像的任意不成比例放大： 這種操作由于x方向和y方向的放大倍數(shù)不同，一定帶來圖像的幾何畸變。 放大的方法是： 將原圖像的一個像素添到新圖像的一個 k1*k2的子塊中去。,4.2 圖像的形狀變換,三、圖像的錯切變換 圖像的錯切變換實際上是景物在平面上的非垂直投影效果。,4.2 圖像的形狀變換,可以看到，錯切之后原圖像的像素排列方向改變。與前面旋轉不同的是，x方向與y方向獨立變化。,4.2 圖像的形狀變換,四、幾何畸變的矯正 受到錯切變換效果的啟發(fā)，將其進行簡單的延伸，如教材58頁，當景物在圖像上是非垂直投影時，可以通過幾何變換將其進行矯正。 矯正方法為：,變換參數(shù)可通過對應點的坐標來確定。,作 業(yè)（共1題）,1. 設圖像為：,1）請將它旋轉45度； 2）請將它在x方向進行45度錯切。,圖像的減半縮小效果,返回,圖像的按比例縮小效果,返回,圖像的不按比例任意縮小,返回,圖像